DE1427785A1

DE1427785A1 - Band- oder Drahtwalzwerk

Info

Publication number: DE1427785A1
Application number: DE19621427785
Authority: DE
Inventors: Erik Helsing
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1961-05-03
Filing date: 1962-04-30
Publication date: 1969-07-10
Also published as: FR1347679A; US3222900A; DK132819C; GB974908A; DE1427785B2; BE617144A; DK132819B

Description

3and- oder Drahtwalzwerk

Die Erfindung betrifft ein Band- oder Drahtwalzwerk mit mehreren "beweglich gelagerten Walzenstuhl en und mit Hessorganen zur Mes- 3UiI^ der Zugspannung de3 Walzgutes, wobei jeder Walzenstuhl unabhängig voneinander regelbare, über eine gesteuerte Stronrversorgungsquelle gespeiste Motoren aufweist und in den Steuerkreis jeder Stromversorgungsquelle ein Solldrehzahlgeber für die Walzendrehzahl geschaltet ist.

Mit solchen Walzwerken soll erreicht werden, daß entweder keine Zugspannung im Walzmaterial oder nur eine ganz bestimmte Zugspannung bzw. Zugkraft zwischen einigen oder allen Walzenstühlen der Straße auftritt. Dies· ist notwendig, um einen* gleichmäßigen lauf des Materials zwischen den Walzenpaaren der Walzenstühle zu erhalten. Bei den heute üblichen großen Walzgeschwindigkeiten in modernen Walzwerken würde sonst das Material leicht ins Flattern geraten oder schlaff werden und Schleifen bilden.' Währenddes Walzens ändern sich auch die Temperaturen innerhalb des Querschnittes des Walzgutes und auch seine Härte, was eine Änderung der Quersohnittsabnahme im. Walzspalt zur IPolge hat. Man muß deshalb zu einer Zugregelung greifen, damit bei größter Änderung in

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(Art.7%\ Abe.2Nr. 1 SaU3 deeÄnderunfl»g«8.v.4.9· 19F

der einen Kiehtuns der Draht oder das Band nicht seliläf £ Virdj" und bei der größten Änderung in der anderen lichtuüg der Su^ uicUx au groß wird. .-■"-■-. ' " . -' . - \.Y . ■ . ■

Bei der üblichen Regelung der Zugkraft · i::i v/al^rut verwendet -.:.ιεη eine sogenannte Soiilin^enre^eluno, d.n. das I-x.t&risl äuvclilibift eine gei-crümmte Bann zwiscnen.'den V/alzenstuhleü, sind -die - „olui^eii--■ änderungen der Schlinge werden in irgendeiner ",/eise- geüessen. Die gemessene Sröße beeinflußt ttoer irrende inen I'ei3wertuav;aaid-r . ler die Drehzahl des Motors-des in der- Walsriohtung vorn oder hinten gelegenen l/alzenpaares. Besonders bei hohen vsls^eschwindigkeiten, s..3. von 30 m/s und hoher in Drahtwalzwerken, treten Schwierigkeiten an der gekrümmten Bahn' awl sehen .benachbart eft. .■ Vialzenpaaren auf. 3s hat sich gezeigt, daß das letzte -Drahtende beim Drahtwalzen leicht einen "Idioten bildet, wenn es ein VaI a en-. paar verläßt'und vorwärtszulaufen versucht, aber gleichzeitig von den Massenkraft en in der Schlinge nach unten gezogen wird. I lan hat versucht, dieses und andere ähnliche Probleme in verschiedenen Weisen zu lösen,' beispielsweise--.indem man das Ietzte--yalagute33.de in einer bestimmten Bahn führt, in der sogenannten Peitschrinne. .-Bei sehr großen Walzgeschwindigkeiten ist man aber gezwungen, auf die Schiingenführung zu verzichten. ·■ '■--' .. -.--■".:: -^r .·

Durch die Erfindung' soll ein Walzwerk -der eingangs genannten Gattung so ausgebildet werden, daß die genannten Schwierigkeit.en dadurch behoben werden, daß ein stabiler Hegeizustand erreicht .-■ _

wird. " ' -'"' . '■-■■ '". ■- ""Τ;-.'"'¹ "■■'' "■-< ^{; ;} '' "·---';■:.:, '^^ *; . _r; BAD ORIGINAL

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lese »Luf^aoe wird nach, der Erfindung dadurch gelöst, daß sowohl ie ::e.'?· organe der Wal seilst iüile als auch die Solldrehzahl^eber Vber einen Proportional-Inte.p?al-Regler (PI-Regler) au die

wteuca^:;rei3e der Stro/jversorguu^scuellen des 3ugeliöri_:':en und/oder i"ii^j.'ense:iden Kotors je Gehaltet sind.

'3ei einem an einem I'feSorgoJi auftretenden JPeiiler erhält man über den PI-Regler ein Signal zu der Stromversorgungsquelle, das seinerseits die Drehzahl des V/alzenantriebsmotors umstellt, bis der fehler in der Zugkraft am Walzenstuhl verschwindet, d.h. bis die JSugkraft 0 oder gleich einem anderen gewünschten Wert wird, './emi der PI-Regler nicht vorhanden wäre, würde nach der Drehzahländerung die Drehzahl des Walzenantriebsmotors wieder auf ihren alten Ivert zurückzukehren versuchen und der fehler wieder auftrctan. Hierdurch würden dauernde Pendelungen entstehen, die eine ungünstige Kinwirl-aing auf das Ivalsgut zur ίΌ^ hätten. Dadurch, dc.'B ix PI-Regler der von Meßorgan angezeigte fehler sunmiert (integriert) wird, bleibt jedoch das auf die Stronversorgungsquelle eiiiwirlcende Korrelrtursignal bestehen, nachdem der Dehler varßclivranden ist, d.h. der ¥alzenantriebsmotor läuft mit der eingestellten neuen 3-eschv/indigl:eit weiter, so daß der frühere l?eliler nicht wieder auftritt. Damit ist ein stabiler-Betriebszustand erreicht. Das bei bekannten Regeleinriciitungen auftretende Hin- und Herpendeln der Drehzahl ist vermieden.

Man >ann mit Vorteil, eine !"legeleinrichtung benutzen, bei welclier nn die :3iiigangsseite des PI-Reglers ein Sugspannungsgeber

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geschaltet ist, mit dem eine bestimmte Zugspannung wahlweise eingestellt werden kann. Durch den PI-Hegier wird dann wieder die Differenz zwischen Istwert"und Sollwert berücksichtigt, wodurch man auch bei von O verschiedenen Werten für die Zugspannung arbeiten kann und diese Werte ohne unnötige*Sucke im Walzgut konstant gehalten werden. · . _v

In der Zeichnung sind Ausführungformen der Erfindung gezeigt, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine kontinuierlich arbeitende Walzenstraße für Draht mit fünf. Walzenstühlen und zugehörigen Walzeiipaaren, . · '

Pig. 2 eine alternative Kupplung für die Antriebsmotorregelung und

Fig. 3 eine Vervollständigung des Systems nach Fig.■■ 1 oder. 2. ' . ;

Man wählt ein beliebiges Walzenpaar der für Draht bestimmten Walzenstraße als Bezugswalze,' in Fig. 1 den Walzenstuhl 3 mit zugehörigem Walzenpaar 32, Der Antriebsmotor 33 dieses Walzen-^: paares soll einer für das ganze Werk gemeinsamen Referenzgröße folgen, die der Produktionsgeschv/indigkeit entspricht und zweckmäßig, über ein Potentiometer 6000 einstellbar ist. Mittels für

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jedes Walzenpaar 12, 22, 42, 52 individueller 3ins tell organe 601, 602, 504, 605 erhält nan eine fur die Drehzahl der Antriebsorgane 13, 23, 43, 53 der verschiedenen v/alzenpaare zweckmäßige Jeau^sgroßs, so daß mau zwischen den "valzenpaaren eine etwas größere Zugspannung erhält als die, für welche die Regiorgaiie .:'ür !"Ju₀.:,raft (sieho unten) eingestellt sind.

In dem gezeigten Ausführungsheispiel sind gewisse gewünschte ,yagkxafte zwischen den VaI sens t'ihleii eingestellt, und das die Kraft LjI Walzenstuhl abtastende Organ 11, 21, 31"» 41» 31 kann von der Art sein, die oben und in der schwedischen Patentschrift (PatentarLiieldung 4352/61) und sclienatisch auch in der Zeichnung rji;;egeaen ist. 1-inderungen der Zugkraft !rönnen einfach oder doppelseitig abgetastet v/erden, und ein der abgetasteten Zugkraft einfach- oder doppelseitig proportionales Signal wird von den schematisoh gezeigten Organen 11, 21, 51, 51 a-hgegeben. v/ie erwähnt, ist das /alsenpaar 32 in Walzenstunl 3 hier als .Bezugswalze gewählt .

Die Drehzahl des G-rundv/alzenpaares 32 wird mittels eines lachometerganerators 34 abgetastet, dessen Aus gangs signal der Γ^ίη-gangsseite eines StroaversorgungsOrgsaxS 35 für den Antriebsmotor 33 '.AIgGxUIiTt wird. Dieses Organ lcann aus einen G-leichsi2Dmgene-_ i^itor oder einem Gtroniricliter bestehen, und das Ausgangssignal von,34 wird zweckmäßig zusammen mit dem Referenzsignal 600 einem ilrrsgerkreis bzw. Steuerkreis innerhalb des ΰ-enerators bzw. Stromrichters augeführt. Am G-rundwalzenstuhl wird in der Hegel

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lie Zugkraft nicht abgetastet. Pur die übrigen Walzeripaare I 2, 22, 42, 52 werden die Drehzahlen abgetastet, und entspre-3hende Signale werden ähnlich wie "bei dem Grundwalzwerk 3 dan. atromversorgungsorganen 15, 23, 45, 55 entsprechenden Antriebs-Drganen 15, 23, .43,. 53 augeführt. .Zugkraftsignale für die valzwerke 1 , 2, 4» 5, außer, dem ärundwerfc 3,' werden über s:Li geeignetes Sperrorgan 101, 201, 401, 501, beispielsweise -sin [£niekurvengerät zuia Sperren /von Signalen, mit einer üiaplituae unter einem gewissen Hinimumwert (das Ausgangesignal des Sperrorgaxif: kann evtl. begrenzt werden) und über einen proportional-irLtegrBreriden (PI) Verstärker (G-Iled) 102, 202, 402, 502 der Eia^ax^sseite der Stroiaversorgungsorgeiie 15, 25, 45, 55 der sugenöri^sn Antriebsmotoreii sugeführt. Außerdem-wird das .ZugkraftGigiia.1 für das \valsvrerk 2 auch dem in. der .".valsrichtuiig "(Pfeil k) v:rne 'Isgaii-den "ialswerk 1 (uad evtl. nooh weiter vorn -is. der ';raXzz^Ct^. liegenden ^T.'felswerken) augeführt.. Das: Zugkraft signal für αε..τ ""."ε.Χ3-werk 4 wird auch den StroiaversorgungSOrgan für das.'.."aiswerk 5 und evtl. nachfolgenden Walawerken zugeführt, . . .. ..

Alternativ - können Zugkraftssignale .(gestrichelte Linien in Pig. -1.) vom Grundwalzwerk dem iSiiekurvengerät 201 des vorhergehenden . ■.•Jalzwerkes 2,, von Walzwerk 2 dem Shiekurvengerät. 101 des VaIzwerks 1 usw. zLigeführt. werden, und vom Walzwerk 4 sura liniekurvengerät 50Ί usv/. . -. " .. : "" "- ' ..

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Jei ^,ewünschter Zugkraft I-full zwischen zwei angrenzenden Walzenpaareu wird das Kniekurvengerät entfernt, aber nicht die J3egrencung vor dem Pl-Slied, und die Zugkraftsignale werden über die ^ejx'enaung und das PI-Glied bzw. die Singangsseite der Yersor- ^ungsorgane zugeführt.

l:an muß in sämtlichen "Fällen das 'walzgut in einer geraden 33ahn swisohen angrenzenden Y/alzenpaaren passieren lassen.

Das Regelsystem nach 3¹Ig. 1 (Alternative mit vollen Linien)
wirkt wie folgt.

Ίβιται das Walsgut von dem G-rundwalzenpaar 32 zum Paar 42 kommt, wird angenommen, daiS die Zugkraft im Ilaterial zwischen diesen
Paaren 32, 42 grö3er als der gewünschte Ί/ert ist. wir nehmen
weiter an, daß bei der resultierenden Zugkraft im Paar 42 bzw. 32, die versucht die "Walsenstühle 41 bzw. 51 zusammenzuziehen, diese Signale einen 3efehl zur Verminderung der Drehzahl von dem Antriebsorgan 43 bzw. 53 an die Paare 42 bzw. 52 geben. Es ist zu beachten, daß ein Befehl zur Verminderung der Drehzahl an beide Paare 42 und 52 erteilt werden muß, damit keine Sugkraftabweichung zwischen dem Paa.r 42 und 52 bei Regelung zwischen Paar 32 und 42 auftritt.

iuf Srund der .anordnung von Aniekurvengeräten werden die PI-jlieder erst bei "überschreiten eines gewissen ',fertes für die

von den Organen 11, 21, 31, 41 und 51 bzw. Signale er-

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halten und dieser Grenzwert soll zweclnnäßigerweise ein sein. Die Regelung wird danach so wirken, dai3 die Zugkraft zwischen den Walzenstuhlen während des Walzens konstant wird, evtl·. Hull.

3ei Regelung der Zugkraft Hull wird zweckmäßig das Kniekurvengerät durch eine direkte Kupplung ersetzt, um auf der ü'ingangsseite des Stromversorgungsorgar..s ein Signal zu erhalten, das proportional den Änderungen der Zugkraft Hull ist. Man kann natürlich ein beliebiges Walzwerk in der Linie als Bezugsgröße wählen. Das Zuführen der Walz- und Zugkraftsignale zu den in der Walzrichtung vorangehenden oder nachfolgenden Walzwerken ändert sich im Verhältnis zu diesem.

Fig. 2 zeigt eine a-lternative Schaltung für'ΛΓ..tr·iebsmotorel·lregelun3.· Ton den Tachometergeneratoren 14» 24, 34, 44, 54 (nicht gezeigt) trifft das mit der Walzgeschwindigkeit proportionale Signal zu der Eingangsseite des Stromversorgungsorgane_s(15, 25, 35, 45, 55) in derselben Weise ein, wie in Verbindung mit Fig. 1 gezeigt ist. Von dem zugempfindlichen Organ 11, 21, 31, 41, 51 (nicht gezeigt) trifft in derselben Weise ein mit der Zugkraft-

es
(oder Zufkraftänderung) proportional/Signal ein, das mit einem Zugkraftreferenzsignal 700 zusammengesetzt und einem PI- oder anderen Glied (Verstärker) zugeführt wird, von dem ein Signal zusammen mit dem eben genannten Geschwindigkeitssignal und Referenzsignale für die Produktionsgeschwindigkeit 600, 601, 602, 604, 605 der Eingangsseite des Stromversorgungsorgans zugeführt werden., "üine-'aera System in Fig. 1 ännliche Regelung kann ernrlteu „erden. 909828/0005 _{BAD 0RIG},_NAl. _ .

In i'ig. 3 ist eine Vervollständigung der Systeme nach u¹ig. 1 oder 2 gezeigt. Aussignale vom Organ 41 für Zugkraftmessung mit einer gewissen Hinimumamplitude werden aber ein lüiiekurveiigerät 411 und evtl. ein Jegrenzungsgerät 412 zur Steuerung des Schraubenmotors 46 für die Großschraube zugeführt und über 461 kann dem Schraubenmotor ein Züins teils ignal für V/alzspaltänderuii- ~,e±i zugeführt werden. Die Geschwindigkeit des ocliraubenmotors wird ij.i zweckmäßiger Weise abgetastet und dieses letztgenannte Signal kann, auch dem Schraubenmotor zugeführt werden, liittels diesem JLnord-iuiig mit Scnr-aubenmotorregelung für größere Aussignals von 41 usw. kann man gewünschte v/alzspalteiiistellungen und in der oben angegebenen, '/eise eine Feinregelung über das orgari 43 für die 'falzen 42 erhalten und die ü>rige:r Uals in der ji'ette können in derselben V/eise geregelt v/erden. Die tote Zone, d.h. das gesperrte Gebiet von 401 soll kleiner sein (Feinregelung) als die tote Zone 411 (G-robregelung), εΰύ. besten gleich ii

Die Verstärker 402 und 412 haben Begrenzungen und erlauben mittels zv/eckmäßiger Einstellungen Begrenzungen des Drehzahländeruiijsgebietes für den i/alzenmotor 43. Gleichzeitig erhält der G-roßschraubenmotor 46 eine mit dem j'ehlersignal im großen und ganzen proportionale Geschwindigkeit.

Die obigen Ausführungsformen können im Rahmen der Erfindung variiert werden. Die verschiedenen Elemente können z.3. durch andere in der Regel- und Yerstärkertechnik bekannte Elemente im System ersetzt werden. ·

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Claims

Patentansprüche;

\1. Band- oder Drahtwalzwerk rait mehreren- oewe;:lic..i /,eic/"erten Walzenstühlen· und mit HessOrganen zur Messung der Zugspannung des Walzgutes, wobei jeder Walzenstuhl unabhängig voneinaüaerregelbare, über, eine gesteuerte ,Stroiüversorgun^squelle gespeiste Motoren aufweist und in den Steuerkreis jeder Stroravers-orguügsquelle ein Solldrehzahlgeber· für die Walsendrensuhl geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, da-ß sowohl die Hess organe (11, 21, 31,' 41, 51) der ¥alzens.tühle (1. bis 5) als auch die Solldrehzahlgeber (601, 602 604, 605) über einen Proportional-Inte^ral-äegler (PI-Eegier.) (102, 202, 402, 502)' eji_: die Steuerkreise der Stroiuversorgungsquellen (15, 25, 35> 45, 55) des zugehörigen unl/oder angrenzenden Motors (13* 23, 33, 43,, 53)_. ^eschaltet sind* -
2. Walzwerk nach Äiispruch 1, dadurch gekerjiiaeiclinet, daß die

' Orehza.h.1 der v/al ζ en. oder des -Walzemao tors eines rLeferenzwalzenpas.res a.bgetastet und zur iinregelun^; der Drehzahl auf eine gewünschte "G-runddrehsahl ein dem abgetasteten "Jert entsprechendes Signal dein Stroinversorgungsorgari des Hotors gleichzeitig rait . einem der gewünschten G-runddrehzahl entsprechenden 3.eferenzsignal zugeführt wird. .
3. Walzwerk nach einem, oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß. das Zugkraftsignal den Stromversorgungsorganen über ein Sperrgerät zugeführt wird, das für evtl. Signale^:i"'mfi?'^:'e^ner Amplitude unter einem gewissen ¥ert gesperrt ist, wie ein Kniekurvengerät, dessen Ausgang begrenzt wird.

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4. ν: l^\:er> ii;:„eh den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gelcennzeichii-ii;, daß laiglcraft signale fir jeden "'/alzenstuhl in der Valzgutriehtu.ug vor de:a üxundwalaenstuhl den Stronrversorgungsorganen dex" Antriebsmotoren für sämtliche ".falzenpaare zugeführt werden, und da*^ das Zugkraft signal für jeden Walzenstuhl in der V/alzrichtu'ii^· hinter dem Grundwals ens tuhl den Stromversorgungsorganen üer .liitriebsnoioren o-Lutlicher nachfolgender "valzenpaare zu^e-

j. ',alzverlz iiacli einem oder mehreren der. vorhergehenden Ansprü-CiC, dr/äuro-i reJcennzeiohiiet, daß die oignale für die abgetastete Su./craft aucii 3teueror^anen für einen zu demselDen Walzexistuhl jeh'iri.-.Oji ochr-'ubeninotor über ein operrgerät zugeführt v/erden, des bei Signalen uit einer Aaplitude unter einem gewissen Minimumv.'ert sperre.

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